Vnitřní klima v budovách, výpočet tepelných bilancí, vytápění místností, návrh otopných těles PŘEDNÁŠKA Č. 6

SDÍLENÍ TEPLA 1 – PROUDĚNÍ (KONVEKCE) VÝKON QP=h.S.(tp-tv) voda h=500÷4000 W/m2K vzduch h=5÷25 W/m2K v  RYCHLOST PROUDĚNÍ VYŠŠÍ RYCHLOST - VYŠŠÍ h

SDÍLENÍ TEPLA 2 – SÁLÁNÍ (RADIACE) VÝKON ZÁŘIVOST c=5,77 W/m2K4 POHLTIVOST   MATNÝ NÁTĚR 0,98 LESKLÝ NÁTĚR 0,05

SDÍLENÍ TEPLA 3 – VEDENÍ (KONDUKCE) VÝKON   BETON 1 W/mK   OCEL 50W/mK   POLYSTYREN 0,04 W/mK

SDÍLENÍ TEPLA 4 – PROSTUP (VEDENÍ + PROUDĚNÍ) max QP malé ,velké s  podstatná konvekce (tl.0,5mm) max QK velké , malé s  podstatná kondukce k je nově U – součinitel prostupu tepla

VYTÁPĚNÍ PRO POHODU PROSTŘEDÍ tV – teplota vzduchu v místnosti tP – průměrná teplota povrchů ploch

NEROVNOMĚRNOST TEPLOTY tS D - nerovnoměrnost horizontální - od svislých chladných ploch – různé sálání E - nerovnoměrnost vertikální - konvekce (rozložení teploty vzduchu po výšce)

TEPELNÁ BILANCE VYTÁPĚNÍ MÍSTNOSTI

SDÍLENÍ TEPLA OTOPNÝM TĚLESEM A – vytápění, B - chlazení

SDÍLENÍ TEPLA KONVEKTOREM A – vytápění, B - chlazení

SDÍLENÍ TEPLA PŘI PODLAHOVÉM VYTÁPĚNÍ A – vytápění, B - chlazení

SDÍLENÍ TEPLA STĚNOVOU TEPLOSMĚNNOU PLOCHOU A – vytápění, B - chlazení

SDÍLENÍ TEPLA U STROPNÍ TEPLOSMĚNNÉ PLOCHY A – vytápění, B - chlazení

OTOPNÁ TĚLESA 1 SDÍLENÍ TEPLA PŘEDÁNÍ TEPLA: QR1 – radiací do prostoru QK1 – konvekcí přední líc OT QK2 – konvekcí zadní líc OT

OTOPNÁ TĚLESA 2 VÝKON OTOPNÉHO TĚLESA (OT) V PŘIVÁDĚNÉM TEPLE QD = m . cw . (tw1 – tw2) (W) kde m je hmotnostní průtok vody (kg.h-1) cw měrná tepelná kapacita vody (Wh.kg-1.K-1) tw1 teplota přívodní otopné vody (°C) tw2 teplota výstupní otopné vody (°C) Snížení výkonu OT se dosáhne: sníží-li se průtočné množství otopné vody mT sníží-li se teplota otopné vody

OTOPNÁ TĚLESA 5 UMÍSTĚNÍ PŘÍDAVNÝCH KONVEKČNÍCH PLOCH U OT Přední stěna OT (do místnosti) – s nejvyšší teplotou (sálání QR1) Zadní stěna OT (ke stěně) – s ochlazovanou plochou (QR2 – tepelné ztráty) – přídavné konvekční plochy

OTOPNÁ TĚLESA 6 Předání tepla konvekcí OT do místnosti Zvýšení výkonu OT předáním tepla konvekcí do vzduchu místnosti se dosáhne: zvětšením přestupové plochy povrchu tělesa SV přidáním žeber, nálitků, doplňujících usměrňujících ploch pro konvekci při nižší teplotě proudícího vzduchu podél tělesa (umístění tělesa do nejchladnější části místnosti) vyšší rychlostí a turbulencí proudícího vzduchu podél tělesa, např. nuceným prouděním

OTOPNÁ TĚLESA 6A Předání tepla radiací OT na povrch místnosti Zvýšení výkonu OT při předání tepla radiací na povrch místnosti se dosáhne: větší teplosměnnou plochou A1 otopného tělesa vyšší povrchovou teplotou Tp1 otopného tělesa vyšším součinitelem pohltivosti ε povrchu otopného tělesa nižší povrchovou teplotou Tp2 místnosti

OTOPNÁ TĚLESA 9 Umístění OT u obvodové stěny – pod oknem Proudění teplého vzduchu podél nejchladnější stěny: A – zvýšení povrchové teploty – zvýšení tepelné pohody B – zvýšení povrchové teploty nad teplotu rosného bodu vzduchu C – odvod vlhkosti ze stěny do teplého vzduchu

KONVEKTORY Konvektory jsou otopné plochy, u nichž se předává teplo do místnosti téměř výhradně konvekcí, tedy ohřívání vzduchu místnosti. Vzduch s teplotou místnosti se ohřívá prouděním nejčastěji příčně přes žebrovou trubku s otopnou vodou. Usměrnění proudu vzduchu přes žebrovou trubku zajišťuje plášť konvektoru. Konvekční vytápění je výhodné zejména u místností: s trvalým vytápěním bez provozních přestávek tak, aby teploty povrchů místností neklesly pod stálou teplotu místnosti s vysokým tepelným odporem ochlazované konstrukce, u nichž zůstává trvale vysoká povrchová teplota a tím i účinná povrchová teplota u nichž je v důsledku toho snížen podíl tepelné ztráty prostupem oproti tepelné ztrátě na větrání u nichž je požadavek na rychlé ohřátí vzduchu, např. větracího v případě přirozeného větrání infiltrací nebo otevíráním oken.

KONVEKTORY 1

KONVEKTORY 2 KONVEKTORY S PŘIROZENOU KONVEKCÍ 1 NÁSTĚNNÉ A STACIONÁRNÍ

KONVEKTORY 3 Podlahové konvektory s přirozenou konvekcí A – s jednostranným nasáváním rýhou směrem do místnosti B – s jednostranným nasáváním rýhou u obvodové stěny C – s oboustranným nasáváním vzduchu

KONVEKTORY 4

KONVEKTORY 5 Princip konvektoru s nucenou konvekcí – pro vytápění i chlazení

KONVEKTORY 6 Konvektory s nucenou konvekcí A – podlahový: 1 – s podélným proudem vzduchu, 2 – s příčným proudem vzduchu B – nástěnný, C – podstropní, D – parapetní

PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/1 ZABUDOVANÉ V BET PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/1 ZABUDOVANÉ V BET. MAZANINĚ, VOLNĚ V KONSTRUKCI ROHOŽE, DESKY, PANELY DILATAČNÍ PLOCHY ODDĚLIT, ROZTAŽNOST POTRUBÍ (BRÁNÍ BETON)

PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/2

PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/3 Příklady rozdělení do trubních okruhů A – uspořádání otopných ploch vedle sebe, B – uspořádání otopných ploch v bytě RS – rozdělovač a sběrač trubních okruhů

PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/4 ZÁSADY NÁVRHU PODLAH. VYTÁPĚNÍ POVRCHOVÁ TEPLOTA PODLAH. PLOCHY: NA PRACOVIŠTI, KDE SE STOJÍ……………..26°C OBYTNÉ A ADMINISTRATIVNÍ……………...28°C KOUPELNY, CHODBY, BAZÉNY……………..32°C TEPLOTNÉ OTOPNÉ VODY NESMÍ PŘEKROČIT 50°C TEPLOTNÍ SPÁD MAX. 10°C, DOPORUČUJE SE 5-6°C STEJNÝ PRŮMĚR TRUBEK OTOPNÝCH HADŮ MAXIMÁLNÍ RYCHLOST PROUDĚNÍ v=0,5m/s DÉLKY OKRUHU PŘIBLIŽNĚ STEJNÉ – max 120m VELIKOST OTOPNÉ PLOCHY 20m2, MAX. ROZMĚR PŘÍMÉ DÉLKY (ROZTAŽNOST POTRUBÍ) JE 5m KLADENÍ DO PARABOLY DÁVÁ LEPŠÍ HYDRAULICKÉ PARAMETRY I ROZLOŽENÍ TEPLOT

PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/5 ZÁSADY NÁVRHU PODLAH. VYTÁPĚNÍ ROZTEČ TRUBEK 100 – 300 mm U OBVODOVÝCH STĚN HUSTŠÍ VEDENÍ TRUBEK TRUBKY NEKLÁST TĚSNĚ K OBVODOVÝM STĚNÁM BETONOVOU VRSTVU ODDĚLIT OD OBVODOVÉ STĚNY IZOLACÍ – ZMÍRNĚNÍ PŘESTUPU TEPLA Z TOPNÉ PLOCHY DO OBVODOVÉ ZDI NÁŠLAPNÁ VRSTVA LÉPE S VYŠŠÍ TEP. VODIVOSTÍ: PVC, KERAMIKA NÁBYTEK NA NOŽKÁCH SNIŽUJE VÝKON NA 1/3 - 1/2 (STŮL A ŽIDLE ZANEDBAT) U VYŠŠÍCH BUDOV KONTROLOVAT PŘETLAK VE SPODNÍCH PODLAŽÍCH

VELKOPLOŠNÉ PODLAHOVÉ CHLAZENÍ SDÍLENÍ TEPLA: radiací z ploch S1 (teploty TR1) na podlahovou plochu S2 (teploty TR2) konvekcí ze vzduchu místnosti (teploty TV) na povrch podlahy (povrchová teplota TR2)

SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 1 Sálavá plocha stropu A1 s povrchovou teplotou TR1 Osálaná plocha místnosti A2 s povrchovou teplotou TR2

SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 3

SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 4 KONSTRUKCE

SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 5 PANELY

SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 6 SÁLAVÉ PANELY-PLYNOVÉ,ELEKTRICKÉ

VELKOPLOŠNÉ STROPNÍ CHLAZENÍ 1 Chladící plocha A2 s povrchovou teplotou TR2 Ostatní povrchy místnosti A1 s teplotou TR1 TV – teplota vzduchu v okolí stropu